Whole-Body nanopartículas exposición por inhalación de aerosoles

La inhalación es la ruta de exposición más probable para las personas que trabajan con aerosolizable ingeniería nanomateriales (ENM). Para llevar a cabo correctamente las nanopartículas estudios de toxicología de inhalación, los aerosoles en una carcasa de cámara de los animales de experimentación deben tener: 1) una concentración constante mantenida a un nivel deseado para todo el período de exposición; 2) una composición homogénea libre de contaminantes, y 3) un establo distribución de tamaño con un diámetro medio geométrico <200 nm y una desviación geométrica estándar σ _g <2,5 ^5. La generación de aerosoles que contienen nanopartículas es todo un reto porque las nanopartículas fácilmente aglomerado. Esto se debe en gran parte a las fuerzas entre las partículas muy fuertes y la formación de grandes estructuras fractales en decenas o cientos de micras de tamaño ^6, que son difíciles de ser roto. Varios generadores de aerosoles comunes, como los nebulizadores, lechos fluidizados, aspiradores Venturi y la alimentación de polvo Wright, quevolver a prueba, sin embargo, ninguno fue capaz de producir aerosoles de nanopartículas que satisfacen todos los criterios ^5.

Un sistema de exposición a la inhalación de aerosoles de nanopartículas de todo el cuerpo se fabricó, validada y utilizada para la _nano-TiO2 estudios de toxicología de inhalación. Los componentes fundamentales: 1) la novela _nano-TiO2 generador aerosol, 2) 0,5 m ³ de todo el cuerpo-cámara de inhalación, y 3) del monitor y el sistema de control. Nano-TiO ₂ aerosoles generados a partir de polvos secos ₂ nano-TiO granel (diámetro principal de 21 nm, la densidad aparente de 3,8 g / cm ³⁾ se dieron en la cámara de exposición a un caudal de 90 LPM (10,8 cambios de aire / hora) . Perfiles de concentración y distribución de masa del tamaño de partícula se midieron continuamente con un medidor de la movilidad de las partículas de escaneado (SMPS), y un impactador de baja presión eléctrica (ELPI). La concentración de masa de aerosol (C) se verificó por gravimetría (mg / m ^3). La masa (M) De las partículas recogidas se determinó como M = (M _{poste de pre-M),} donde M _pre y _post M son masas del filtro antes y después del muestreo (mg). La concentración en masa se ​​calcula como C = M / (Q * t), donde Q es el muestreo de caudal (m ³ / min), y t es el tiempo de muestreo (minutos). La cámara de presión, temperatura, humedad relativa (HR), O ₂ y CO ₂ concentraciones fueron monitoreados y controlados continuamente. Nano-TiO ₂ aerosoles captados en filtros Nuclepore se analizaron con un microscopio electrónico de barrido (SEM) y el análisis dispersivo de rayos X (EDX) de energía.

En resumen, nos informan de que los aerosoles de nanopartículas generada y entregada a nuestra cámara de exposición que: 1) la concentración de masa constante, 2) la composición homogénea libre de contaminantes, y 3) la distribución de tamaño de partículas estables con un aerody recuento mediodiámetro námica de 157 nm durante la generación de aerosoles. Este sistema crea de forma fiable y en varias ocasiones atmósferas de prueba que simulan, exposiciones aerosol ENM ambientales o nacionales ocupacionales.